负极片及锂离子电池的制作方法

本申请涉及电池，尤其涉及一种负极片及锂离子电池。

背景技术：

1、随着5g时代的到来及锂离子电池技术的迅速发展，人们对锂离子电池能量密度、快速充电能力以及充放电倍率提出了更高的要求，快充锂电池亦是消费类锂离子电池发展的趋势。

2、相关技术中，锂离子电池一般包括外壳和设置在外壳内的电芯，电芯由正极片、负极片以及隔膜卷绕成形，卷绕后的电芯包括平直段以及处于弯折状态的弯着段。

3、随着锂离子电池充放电次数的增加，在快速充电的条件下电芯的弯折区域容易出现析锂的问题，由此带来锂电池循环次数降低，弯折处起楞导致膨胀，致使电解液保存率下降，降低了锂电池的使用寿命。

技术实现思路

1、本申请提供了一种负极片及锂离子电池，用以解决相关技术中的电芯的弯折处容易析锂问题。

2、一方面，本申请提供一种负极片包括沿第一方向间隔设置的至少一个平直区以及连接相邻的两个平直区的弯折区；负极片包括负极活性层负极片包括负极活性层，负极活性层的位于弯折区内的表面设置有凹部；负极片的负极面密度在6mg/cm2至20mg/cm2之间。

3、在一些实施例中，负极片包括集流体，集流体包括第一表面和第二表面，在集流体处于卷绕状态时，第一表面背离集流体的卷绕轴设置，第二表面朝向卷绕轴设置，负极活性层包括涂布在第一表面上的第一涂层以及涂布在第二表面上的第二涂层，第一涂层和第二涂层均包括在第一方向间隔设置的平直段以及连接相邻的两个平直段的弯折段，凹部设置在第一涂层和/或第二涂层的弯折段上。

4、在一些实施例中，第一涂层和第二涂层的弯折段上均设置有凹部，其中，同一弯折区内，第一涂层上凹部的设置密度小于或者等于第二涂层上凹部的设置密度；和/或，同一弯折区内，第一涂层上凹部的尺寸小于第二涂层上凹部的尺寸。

5、在一些实施例中，凹部包括至少一个开孔或者至少一个缺口槽。

6、在一些实施例中，第一涂层和第二涂层的弯折段上均设置有凹部，同一弯折区内，第一涂层上凹部的设置密度小于第二涂层上凹部的设置密度；

7、优选地，凹部为至少一个开孔，同一弯折区内，第二涂层上单位面积内的开孔数量为c1，第一涂层上单位面积内的开孔数量为c2，c1和c2满足：1.1≤c1/c2≤3.2，其中，单位面积为1mm2。

8、优选地，凹部至少一个缺口槽，同一弯折区内，第二涂层上单位面积内的缺口槽数量为c3，第一涂层上单位面积内的开孔数量为c4，c3和c4满足：0.8≤c3/c4≤4.2，其中，单位面积为1mm2。

9、在一些实施例中，第一涂层和第二涂层的弯折段上均设置有凹部；

10、同一弯折区内，在第二方向上，第一涂层上的凹部的尺寸小于第二涂层上的凹部的尺寸，其中，第二方向与第一方向垂直设置；和/或，同一弯折区内，在第一方向上，第一涂层上的凹部的尺寸小于第二涂层上的凹部的尺寸。

11、优选地，凹部为至少一个开孔，同一弯折区内，在第二方向上，第一涂层上的开孔的尺寸小于第二涂层上的开孔的尺寸，第二涂层上的开孔在第二方向上的尺寸为h1，第一涂层上的开孔在第二方向上的尺寸为h2，h1和h2满足：1.1≤h1/h2≤2.5；

12、优选地，凹部为至少一个缺口槽，同一弯折区内，在第二方向上，第一涂层上的缺口槽的尺寸小于第二涂层上的缺口槽的尺寸，第二涂层上的缺口槽在第二方向上的尺寸为h3，第一涂层上的缺口槽在第二方向上的尺寸为h4，h3和h4满足：0.9≤h3/h4≤2.2；

13、优选地，凹部为至少一个开孔，同一弯折区内，在第一方向上，第一涂层上的开孔的尺寸小于第二涂层上的开孔的尺寸，第二涂层上的开孔的表面孔径为d1，第一涂层上开孔的表面孔径为d2，d1和d2满足：1≤d1/d2≤3.2；

14、优选地，凹部为至少一个缺口槽，同一弯折区内，在第一方向上，第一涂层上的缺口槽的尺寸小于第二涂层上的缺口槽的尺寸，第二涂层上的开孔的表面孔径为d3，第一涂层上开孔的表面孔径为d4，d3和d4满足：0.9≤d3/d4≤2.2。

15、在一些实施例中，负极活性层包括：天然石墨、人造石墨、mcmb、硬碳、软碳、中间碳微球、硅基材料、li-sn合金、li-sn-o合金、sn、sno、sno2、尖晶石结构的钛酸锂li4ti5o12、li-al合金或金属锂中的一种或几种，其中，硅基材料包括硅单质、硅-碳复合物、siox(0<x<2)、硅合金中至少一种；

16、优选地，负极片的负极面密度在7mg/cm2至15mg/cm2之间。

17、在一些实施例中，负极活性层包括硅基材料，硅基材料的质量百分比在5％至50％之间。

18、在一些实施例中，第一涂层或者第二涂层的厚度均在40μm至120μm之间。

19、另一方面，本申请提供了一种电池，包括上述的负极片。

20、本申请提供的负极片，负极活性层的位于弯折区内的表面设置有凹部。在负极片处于卷绕状态时，由于设置了凹部，负极片的弯折区内的表面积更大，从而一方面增加了锂离子与弯折区内的负极片的接触面积，使得锂离子更容易进入负极活性层的表面。另一方面，凹部使负极片表面形成了凹凸不平的结构，锂离子从负极片的凹陷处进入，更容易到达负极活性层的底部，进一步降低了锂离子在负极片表面析出的概率，从而增加了锂离子电池的充电循环能力和使用寿命。

21、另外，增加弯折区内的负极活性层表面的粗糙度一方面能够使得弯折区处的电解液更容易留存。另一方面，也能够增加负极片与隔膜之间的空间，使电解液流通得更加顺畅，从而降低弯折区内电解液补充不及时的概率，从而提高电池的电化学性能。

技术特征：

1.一种负极片，其特征在于，包括沿第一方向间隔设置的至少一个平直区以及连接相邻的两个所述平直区的弯折区；

2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述负极片包括集流体，所述集流体包括第一表面和第二表面，在所述集流体处于卷绕状态时，所述第一表面背离所述集流体的卷绕轴设置，所述第二表面朝向所述卷绕轴设置，所述负极活性层包括涂布在所述第一表面上的第一涂层以及涂布在所述第二表面上的第二涂层，所述第一涂层和所述第二涂层均包括在第一方向间隔设置的平直段以及连接相邻的两个所述平直段的弯折段，所述凹部设置在所述第一涂层和/或所述第二涂层的弯折段上。

3.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述第一涂层和所述第二涂层的弯折段上均设置有所述凹部，其中，

4.根据权利要求2或3中任一项所述的负极片，其特征在于，所述凹部包括至少一个开孔或者至少一个缺口槽。

5.根据权利要求4所述的负极片，其特征在于，所述第一涂层和所述第二涂层的弯折段上均设置有所述凹部，同一弯折区内，所述第一涂层上凹部的设置密度小于所述第二涂层上凹部的设置密度；

6.根据权利要求4所述的负极片，其特征在于，所述第一涂层和所述第二涂层的弯折段上均设置有所述凹部；

7.根据权利要求1至3中任一项所述的负极片，其特征在于，所述负极活性层包括：天然石墨、人造石墨、mcmb、硬碳、软碳、中间碳微球、硅基材料、li-sn合金、li-sn-o合金、sn、sno、sno2、尖晶石结构的钛酸锂li4ti5o12、li-al合金或金属锂中的一种或几种；其中，所述硅基材料包括单质、硅-碳复合物、siox(0<x<2)、硅合金中至少一种；

8.根据权利要求7中所述的负极片，其特征在于，

9.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述第一涂层和所述第二涂层的厚度均在40μm至120μm之间。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1-9中任一所述的负极片。

技术总结
本申请提供一种负极片及锂离子电池。其中，负极片包括延第一方向间隔设置的至少一个平直区以及连接相邻的两个平直区的弯折区；负极片包括负极活性层，负极活性层的位于所述弯折区内的表面设置有凹部，负极片的负极面密度在6mg/cm<supgt;2</supgt;至20mg/cm<supgt;2</supgt;之间。应用本申请的技术方案能够有效地解决相关技术中的电芯的弯折处容易析锂的问题。

技术研发人员：张保海,彭冲,方双柱
受保护的技术使用者：珠海冠宇电池股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15